Inocuidad,unacartaclaveenlasexportacionesdefrutasyverduras

MARIAMERCEDESMARTINEZS.MSc,PhD

Institut für Nutzpflanzenwissenschaften undRessourcenschutz(INRES)Pflanzen- undGartenbauwissenschaften

UniBonn,Alemania

Instituto de Ciencias Agrarias y Recursos Naturales(INRES) Pflanzen- und Gartenbauwissenschaften.

TROPEN- Cultivos TropicalesUniBonn, Germany

GISPA. Grupo de suelo, agua, planta y ambienteUniversidad Técnica Federico Santa María, Chile

European Compost Network

4ª.ConferenciaRedAgrícolaPiura,Perú.Mayo24de2018

Calidad

Calidaddeaguaytipoderiego

Herramientas

Suelo/coberturas

ManejoPos-cosecha

Abonosyenmiendasorgánicas

Salpicaduras

Productosdecontroly

fertilizantes

Plagasyenfermedades

Beuchat, 2006;Matthews, 2013;2014

Lainocuidad

Ausenciadeagentesosustanciasqueresultennocivasparaelconsumidor (Beuchat etal.,2006).

AgentesdeControlMetalespesados

Nitrato

Biologica

BuenosCrecimientoydesarrollo

Nutrición

Toleranciaalstress

Respuestasistemica

Protección

Feos

Contaminantesdealimentos

Malos

Patogenos

AdaptadodeMendesR., GarbevaP., RaaijmakersJ., FEMS,2013

indicadoresfecalesypatogenoshumanosenposcosechaFeos

2.PérdidasPoscosecha

1.Microorganismosdeimportanciaenalimentos

Recuentodemicroorganismosviablesaerobios

RecuentodeHongosyLevaduras

Bacteriasentéricasindicadoras:Enterobacteriacea(coliformesfecales- Ecoli)

Salmonellasp

StreptococosdelGrupoDdeLancefield

Clostridiumsulfitoreductores

Microorganismosmarcadores

• Índices– indicalaposiblepresenciasimultánea

depatógenos.– E.coli :índicedeposiblepresenciade

patógenosentéricos(Salmonella) enelagua,frutasyhortalizas.

• Indicadores– deficienciasenlacalidad– Deficienciasenproceso– Coliformes enfrutas,ennúmeroque

exceda• contaminaciónencampo(materia

orgánicacruda)• Contaminaciónpostcosecha

(manipulación)• almacenamientodelproductofinala

unatemperaturademasiadoelevada.

Quéesuncoliforme?

Intestinodehumanos

Intestinodeanimales Agua Suelo

NocausanenfermedadesIndicadoresdeposiblespatógenos

AnalisisdecoliformesfecalesyE.coli

ColiformesTotales

Coliformesfecales

E.coli

E.coliO157H7

Salmonellasp

AdhesiondeSalmonella yproducción debiofilm

Entomate :Despues de 10 horas

Iturriaga et al., J. Food Prot. 70:30-34, 2007 Castillo etal.,2010.TexasA&MUniversity.Sciences andFood Technology Faculty-Cortesia deCarrascal,2009

Enlasuperficie del melón

Listeria

• Codex:Alimentos consumodirecto• Listeriamonocytogenes m=100=102 cfu/g(CAC,2007).

• Psicrófilo• Cadena defrío

ContenidodemetalesenmuestrasdehortalizasRegiónMetropolitana.

Elemento Cd Cu Ni Pb Zn

Promedio 0,67 4,2 3,9 3,6 76,5Mediana 0,55 4,0 2,2 2,7 78,5Rango 0,12-1,57 0,8-10,1 0,5-18,2 0,8-

12,221,0-137

CV (%) 55 46 110 67 32

0.5ppmUE 3ppmUEGarciaetal.2015.UniversidadSantaMaria- FONIS

Contenidodemetalesenelsuelo(mg/kg)

Elemento Cd Cu Ni Pb Zn

Promedio0,21 98,4 16,9 6,1 48,2

Mediana0,16 93,0 17,0 5,4 47,6

Rango nd- 0,89 39,1- 164,0 3,9- 29,5 1,4- 22,7 18,7- 89,3

CV (%) 93 33 44 60 35

Garciaetal.2015.UniversidadSantaMaria- FONIS

• Residuosagentesdecontrol• Metalespesados

AguadeRiego

ContaminantesQuímicosyMicrobiológicos

Calidad para Agua de Riego

http://www2.sag.gob.cl/biblioteca_digital/documentos/medio_ambiente/criterios_calidad_suelos_aguas_agricolas/pdf_aguas/anexo_B.pdf **NormadeProtección deaguascontinentales

NCh 1333/78(87) FAO/EUCEdS/m 0,7

(índicedesalinidad.2)<0,75

pH 5,5-9 6,5-8,4ODmg/L >7,5 >5N-NO3 (mg/L) <5RAS(AbsocióndeNa)* <3** <3Na(%) <35SólidosSuspendidosTotales(SST)

<30 <50

Na%=(Na/(Na+Ca+Mg+K))x100

NohayexigenciaNohayexigenciaNohaycontactoCultivoslocalizadosdelacategoríaB,sinexposicióndetrabaja-dores,nipúblico.

C

Nohayexigencia< 1

TrabajadoresCultivosdecerealesindustrialesyforrajeros,praderasyforestales

B

<1000<1Trabajadores,consumidores,público

Cultivosdeconsumocrudo;camposdeportivos;parquespúblicos

A

NematodosIntestinalesHuevosL-1

GrupoexpuestoCondicionesdeAprovechamiento

Clase

Calidad microbiológica de aguas residuales empleadas en agricultura (OMS-1989)

ColiformesFecales

NMP/100ml

Efecto desuelo(A)yagua deriego (B)sobre lacalidad dehoratalizas según estación.

Antwi-Agyei P,Cairncross S,Peasey A,PriceV,BruceJ,etal.(2015)AFarmtoForkRiskAssessment fortheUse ofWastewaterinAgricultureinAccra,Ghana.PLoS ONE10(11):e0142346.doi:10.1371/journal.pone.0142346http://journals.plos.org/plosone/article?id=info:doi/10.1371/journal.pone.0142346

Lampa-Colina,Metropolitana

A/PSalmonella/25g

Repollo

2012-2014

Contaminaciónconnitratos• Elnitrato(NO3

-)estápresenteenelaguadeformanatural,pudiéndoseincrementarsuconcentraciónporactividadeshumanas.

‣ Fuentes:

‣ Fertilizantesinorgánicosyorgánicos.

‣ Purinesyestiércol.

‣ Actividadesindustrialesyurbanas(vertidosefluentes,aguasresiduales,etc.).

‣ Herbicidasyplaguicidasquecontienennitratos.

‣ Losnitratossedisuelven fácilmenteenelagua.Noconfierenningúnsaboruoloralasaguasdebebida.

‣ EnChile,ellimitemáximodenitratopermitido enaguapotablees10mg/LdeN-NO3.

Concentración deNen agua depozo,VIregión.

N-NO3 mg/L 41.8N-NH4 mg/L 1.89Total mg/L 43.7

LímitesmáximosdenitratosEuropeanFoodSafetyAuthority(2010)

Especie TipomgNO3/kgfresco

mgNO3/kgseco

mgN-NO3/kgseco

Espinaca Invierno 3000 30000 6774Verano 2500 25000 5645Enconservaocongelado 2000 20000 4516

Lechuga Invernadero-invierno 4500 45000 10161Invernadero-verano 3500 35000 7903Airelibre-invierno 4000 40000 9032Airelibre-verano 2500 25000 5645

Lechuga-Iceberg Invernadero 2500 25000 5645

Airelibre 2000 20000 4516

Dinámica delnitrógeno en elsuelo

Urea

NO3- NO2- NH4-

Nitrificación

N2

N2O

Fertilizante

NH3

Pérdidas por volatización

Pérdidas por desnitrificación

Absorción

Mineralización

Inmovilización

Materia orgánica

Pérdidas por lixiviación

Catión intercambiable

Arcilla

Pérdidas por lixiviación

xilema

floema

HazEpidermis

Estomas

Envés

Asimilación deNH4+

C6N4

floema

xilema

C5N2 C5N2

floema

C5N2

C5N2

C5N2

+C

ATP, Mg, GS

Glutamina

Raíz Hoja

C6N4

NH4+ NH4

+ NH4+

NH4+

C6N4

NH4+

+C

Arginina

Asimilación deNO3-

NO3-

NH4-

C5N2

floema

xilema

NO3- NO3

-

C5N2

floema

C5N2C5N2

C5N2

NO3-

NO2-

NO2-

NH4+

NO3-

NiR6e-

+C

ATP,Mg,GS

NR 2e-

Glutamina

Raíz Hoja

vacuola

DecretoSupremoN° 015-2015-MINAMAguasderiego

Parametro(mg/L) Valor

DemandaQuimicadeOxigeno(DQO)

15

Nitratos(N-NO3) 100

Nitritos(N-NO2) 10

Parametro(mg/L) Valor

Coliformes totales(NMP/100ml) 1000

Coliformes fecales((NMP/100ml) 1000

Enterococcus(NMP/100ml) 20

E.coli(NMP/100ml) 100

Huevosdehelmintoviable <1

Abonosyenmiendasorgánicas

• Abonos o fertilizantes orgánicos: aportansuficientes cantidades de macronutrientesNPK

• Enmiendas: activan los procesosmicrobiales, fomentando cambios enpropiedades y aportan pequeñascantidades de nutrientes (ICA, 1995- 2016).

Fresco Estabilizado Compostado Humificado

ProcesodeMineralizacióndeC

Composicióndeestiercolesfrescos

Nutriente (bs) Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas

Materia orgánica (%) 48,9 45,3 52,8 63,9 54,1

Nitrógeno total (%) 1,27 1,36 1,55 1,94 2,38

Fósforo asimilable (P2O5, %) 0,81 1,98 2,92 1,82 3,86

Potasio (K2O, %) 0,84 0,66 0,74 0,95 1,39

Calcio (CaO, %) 2,03 2,72 3,2 2,36 3,63

Magnesio (MgO, %) 0,51 0,65 0,57 0,45 0,77

Aso y Bustos, 1991; Bernal et al., 2015

Propiedad Vacunos Porcinos Caprinos Conejos Gallinas

pH 7,6 7,3 8,2 7,5 8,0

CE (Mmhos/cm) 6,3 9,4 12 8,9 14,2

SalinidadypH

Fuente: Aso y Bustos, 1991.

a) Carbono (TC) b) Nitrogeno total (NT)c) N-NH4d) N-NO3

Tiempo Descomposición aeróbica (días)

Sanchez Monedero et al., 2010, Brown S., 2014

CarbonoTotal(kg/Tn)

NT(kg/Tn)

N-NH 4

(mg/kg)

N-NO3

(mg/kg)

Estiércoldeaveestabilizado

estabilizados

LODO ESTABILIZADO

3856.3

1460

1000

2000

3000

4000

5000

Amonio (NH4)ppm Nitrato(NO3)ppm

10.1

28

051015202530

RelC/N RelNH4/NO3

DispersióndeBioaerosolesPérdidadeN-NH4PO4 porescurrimiento(lluvia)N-NO3 porlluvia

EstadofisicoConcentracióndeNdelmaterialConcentracióndePConcentracióndemetales(Nivelcrítico)TasasdemineralizaciónRequerimientosdelcultivoMonitoreofrecuente:suelo/aguas

AplicacióndelEstiércolesFrescos

USDAARS,2016

ReduccióndepérdidasdeN-NO3

Ortegaetal.,2015

Valle,Colombia

Compost

Evolucióndelatemperatura

Comoreducirlapresenciadeestepatógenoenbioabonos

Completarlafasetermofílica.

Aquetemperatura?Cómo?

TEMPERATURA

• 55ºC• eliminacióndepatógenos,parásitosysemillasdemalashierbas.

Tasadecompo

stación(K

gCO

2/h)

Temperatura(°C)0304050607080

Altatasadedescomposición

Oloresvolatiles

Muertepatógenos

Variable Unit

pH 7.82E.C. 0(dS/m) 0.86Humidity % 47.2

Total,Carbon % 22.5Total,Nitrogen % 1.3C/N,ratio : 16Total0Phosphorus0 % 0.24

Total0Potasium % 1.45

N:NO3 ppm 229N:NH4 ppm 185N:NO3/N:NH4 : 0.81Extractable0N ppm 414

PH0Olsen ppm 448

Extractable0K cmol/kg 43.2

NMP,Salmonella(sp. NMP/g <L.D.NMP,E.coli NMP/g <L.D.

EstabilidadyMadurez

�Gradodedescomposiciónytransformacióndelamateriaorgánica

� Estabilidad� Actividadmicrobianaenelsustrato(compost)� Biomasamicrobiana� Respirometría

� EvolucióndeCO2 y/otasadetomadeO2

� ContenidodeATP� Enzimas: β glucosidasas,ureasas,fosfatasas

Método Muymaduro

Maduro Inmaduro

N-NO3/N-NH4 <0,5 0,5-3 >3

N-NH3 mg/kgdw <75 75-500 >500

N-NO3 mg/kgdw >70 >40 <40

AOVppmdw <200 200-100 >1000

%germinación >90 80-90 <80

Parámetrosdemadurez

Metalespesados- Compost

Elemento MSWEU

BioWasteEU

Alemania Chile

Pb 420 83 150 100Cu 222 41 150 100Zn 919 224 500 200Cr 107 61 150 120Ni 84 26 50 20Cd 2.8 0.4 3 2Hg 1.9 <0.2 3 1

Kraus&Grammel,1992;NCh2880/04(16);EuropeanCompostCouncil2014

• CaracterísticasBiológicas– IndicadoresdeCalidad

– Mesofauna: rotiferos, colémbolos

– Microorganismos benéficos• Grupos funcionales

– Fijadores de N– PO4 solubilizadores

– Microorganismos patógenos• Fitopatógenos

– Según cultivo:Phoma– Sclerotinia, Rhizoctonia, Nemátodos

• Patogenos humanos: Inocuidad

Pais Metodo decompostaje

Temperatura/Patógenos

Colombia Todos > 55°C/3díasAustria Todos > 55°C/3díasAlemania Pilasabiertas

Pilascerradas

>55°C2semanas>65°C1semana>60°C 1semanaSalmonella ausente/25gVirustabaco(TMV)&Plasmodiophora sp.

Suiza Todosloscompost >55°C3semanas>60°C1semana

Dinamarca Todosloscompost >55°C2semanas

SobrevivenciadePatógenosenCompost

Listeriamonocytogenes

Panieletal.,2010

Compostinmaduros Compostmaduros

Tiempo(Dias) Tiempo(Dias)

Tiempo(Dias) Tiempo(Dias)

StandardsInternacionalesEPA-

ColombiaFrancia Chile

A

Metalespesadosmg/Kg(ppm)

AsCdCrHgPbNi

4139120017300420

1,5100115050

2120110020

Patógenos-indicadores

Salmonella sp:Coliformes fecales (MPN/4g)E. coliHuevos de helminto /4g psEnterococcusListeria monocytogenesClostridium perfringensVirus M2

Au/25g<1000

<1

Au/25g<1000<1000

<1<105 UFC/gAusencia

<3NMP<1000<1000<1

Ausencia<103UFC/ g<1UFP/4g

(NCh.2880/04(16);NTC5167/11;France-StandardNF44-095;Lemunier etal.,2005)

AbonosorgánicosyenmiendasCalidad

CalidadSanitaria

Microorganismospatógenos

Humanos

Vegetales

Metalespesados

Madurezyestabilidad

Indicadoresquímicos

Indicadoresbioquímicos

Indicadoresbiológicos

Fertilidadyaptitud

Macroymicronutrientes

disponibles ytotales

pHyCE

INOCUIDAD

Lampa-Colina,Metropolitana2012-2014

CARACTERÍSTICAS MICROBIOLÓGICAS BIOSÓLIDOS

PARAMETROMICROBIOLOGICO

BIOSOLIDOPTAR

SALITRE(2007)

NORMAEPA40CFR503

NormaChilenaNCh 2880

Coliformes fecales(*NMP/100g 1.6x1010UFC/g

<20x105 (ClaseB)<1000(ClaseA) <1000NMP/g

HuevosdeHelminto <1 <1(ClaseA)>1(ClaseB) Ausencia

Salmonella sp. 1.57NMP/4g < 3NMP/4g Ausencia

Enterovirus <1ufp/4g -

Fuente: Proyecto Planta El Salitre, EAAB, EPA 40CFR 503, Nch 2880/04 (2016)

InfiltraciónensuelosInfiltracióndesuelos AguasresidualesLodos AbonoconlodosdedepuradorasBiosolidosestiercoles

MarMar RíosylagosRiosylagos AguassubterráneasAguassubterraneas AguasderiegoAguasderiego

MoluscosbivalvosCrustaceos AguasdebañoAguasdeBano AguapotableAguasdepozo VerdurasVegetales AerosolesAerosoles

EXCRESIONES

VirusEntéricos

DIARREA: Rotavirus, Norovirus, Astrovirus

NO DIARREA: Polio, Coxsackie Echo

Tedecompost

Tédecompost

CalidaddeBioinoculantesRequisito sólido líquido

ConcentraciónmínimaporcadamicroorganismoUFC/goUFC/ml

1x107 1x107

Purezamicrobiológicamínima95% 95%

Actividadbiológica:a.Infectividad,mínimo

b.Efectividad,incrementodebiomasaenlaespeciehospedera

90%

Estadísticamentesignificativo(α =0,05)

90%

Estadísticamentesignificativo(α =0,05)

Coliformes fecales <100 <100E.Coli <3 <3Salmonellasp Ausente Ausente

NormaICONTEC349/2008

InocuidadNMPcoliformes fecales/E.coli

• Inhibeelcrecimientodelaflora Gram+

• Coliformes Fecales(45°C)• Sustratoscromógenos

Escherichia coli:• Enzima:β-D-glucoronidasa• Sustratofluorógeno:MUG(4-metil-

unbeliferil-bet-D-glucorónido)• Producto:4-metil-umbeliferonaoMU

fluorescente(UV360nm).• (+)sihayfluorescencia.

10

1

11

10

11

TablaNMP(3tubos)

Bacterias

62

Calidad

inocuidad

Microorganismospatógenoseindicadores

Humanos

Vegetales

Metalespesados

Pureza

Quién(es)es?

Consorcios

Concentración

Cuántohay?

Eficacia

Quéhacen?

• SistemadeInocuidaddeAlimentos

FSMA

HACCP

BuenasPrácticasdeManufacturaGMPs

CODEXALIMENTARIUS

„Lanormativamantienelamismabase,perosehaceénfasisenelsustentocientificoparaestablecerloscontrolesasociadosalaproducciondealimentos,

nuevoenfoquedecontrolespreventivosbasadosenelriego“

Cronogramadecumplimiento

RegistrosenFSMA

• CalidaddelAguadeUsoAgrícola

• AbonosdeorigenanimalyvegetalusadocomoFertilizantesoparamejorarlacalidaddelsuelo

• ControldeAnimalesDomésticosyAnimalesSilvestres

• HigieneySaluddelosTrabajadores

• Equipos,herramientaseinstalaciones:limpiezaehigiene

• ActividadesdeCultivo,Cosecha,EmpaqueyAlmacenamiento

http://www.fda.gov/downloads/Food/GuidanceRegulation/FSMA/UCM480548.pdf

Conclusiones• Inocuidaddelosalimentosdependedediversosfactoresencampo:

– agua,estiercolesysuelos,equipos, manipuladores, productosquimicos,etc.

• Conoceryasegurarlacalidaddefuentesdeaguaydelaguaqueproducimos.

• Generarabonosyenmiendasensistemasdecompostacionqueasegurentemperatura

• Utilizarbioinoculantesyotrosbioproductosdealtacalidadeinocuidad

• ManejoIntegradodelcultivoparareducirperdidas,mejorarlacompetitividadenmercadosinternacionalesyparticipardelaeconomiacircular

Muchasgracias

maria.martinez@uni-bonn.de